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污染物迁移

发布时间: 2020-11-23 00:41:33

⑴ 逆温现象是如何影响大气中污染物的迁移的

在寒冷的冬天,当一股寒流袭击之后,风小天晴,气温缓升,这时人们会渐渐感到空气越耒越污浊,如果地面层空气湿度较大,则浓雾遮天蔽日,空气污染更加严重,对人体健康构成威胁。所有这些,多是由于大气结构出现“逆温”现象的结果。
一般情况下,大气温度随着高度增加而下降,每上升100米,温度降低0、6℃左右。即是说在数千米以下,总是低层大气温度高、密度小,高层大气温度低、密度大,显得“头重脚轻”。这种大气层结容易发生上下翻滚即“对流”运动,可将近地面层的污染物向高空乃至远方输散,从而使城市上空污染程度减轻。因而在通常情况下,城市上空为轻度污染,对人体健康影响不大。可是在某些天气条件下,一地上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象,从而导致大气层结“脚重头轻”,气家学家称之为“逆温”,发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。它像一层厚厚的被子罩在我们城乡上空,上下层空气减少了流动,近地面层大气污染物“无路可走”,只好原地不动,越积越多,空气污染势必加重。
导致“逆温”现象的原因有多种。对于我国冬季来说,主要是地面辐射冷却作用而导致近地面层气温迅速下降。当寒流袭击过后,地面受冷气团控制,天晴风小气温低,特别到了晚上,地面热量大量地向高空散发(辐射),使近地面气温迅速下降,而上层大气温度下降较慢,从而出现上暖下冷的所谓“逆温”“现象”。有时,白天日照不足,地面增温缓慢,还会使“逆温”长期维持,大气污染日趋加剧。
冬天里“逆温”现象时有发生,在“逆温”造成大雾茫茫或污染严重时,人们应减少晨练及室外活动时间,尽力避免“逆温”带来的危害。

⑵ 污染物在水体中的迁移转化有哪些主要

有机污染物在水体中的迁移转化主要是由自身的理化性质与水环境性质共同决定,其中与溶解性有机质的相互作用起着重要的作用.有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化.

⑶ 污染物在水体中的迁移转化过程按形态特征如何划分类型

(1)紊动扩散。由水流的紊动特性引起水中污染物自高浓度向低浓度区转移的紊动扩散。
(2)移流。由于水流的推动使污染物的迁移随水流输移。
(3)离散。

⑷ 有机污染物在土壤环境中的迁移转化的主要过程

有机污染物进入土壤环境中,一部分会被土壤有机质吸附,这里说的土壤有机质,很多情况下指的是腐殖酸,胡敏酸等物质。另外一部分用来做微生物的能量来源,微生物通过分解有机物质,得到必要的能量,有机物分解后变成小分子有机物以及二氧化碳和水。另一部分有机物质可以被植物吸收,植物吸收的方式有植物固定,植物挥发,根际过滤等。由于土壤颗粒对于有机物的吸附比较牢固,所以很多有机污染物不易扩散,容易停留在土壤的表层土中。

⑸ 空气污染物迁移指的是什么

空气污染物迁移是指空气污染物从排放的地区通过地方性或区域性风向向下风受体的平流或水平传送。有时也可指空气污染物的大气转移。

在某些情况下,区域性强风或低空夜间射流能从高排放的源区把污染物携带到成百上千千米以外。风通过谷地等地形通道能增加这种长距离迁移的可能性。空气污染物迁移在空气质量规划中是一个需要慎重考虑的问题。在出现这种影响的地方,空气污染规划的成败可能取决于污染控制部门控制上风向污染源的能力。

⑹ 污染物迁移中的物理、化学、生物效应

污染物进入地下水后,可与原先的水、岩土介质和水中生物主要是微生物发生各种物理交换、化学反应和生物分解等多种联系,从而引起地下水水质的变化,其结果称为物理、化学、生物效应。这些效应有正、有负。所谓正效应是指在上述作用下,地下水中污染物浓度降低并基本达到天然背景值或某一规定水平,有时又称自然净化。另一种是负效应,即经过物理、化学、生物作用使污染程度加剧。事实上,无论是物理作用、化学作用,还是生物作用,都具有两重性。在某些情况下,其中一种具体作用可能会降低某种组分的浓度,减轻或去除这种污染物,而在另一种条件下,则会使这种组分增加,而加剧其污染效果。因此,研究时要针对不同的物理、化学条件以及具体的污染组分,做出具体分析。

(一)物理作用

地下水污染物在迁移过程中发生的物理作用有吸附、过滤、稀释三种。

1.物理吸附

物理吸附是由于岩土表面静电引力,使水中的离子被吸附在岩土颗粒表面的现象。由于键联力比较弱,在一定条件下,岩土颗粒所吸附的离子也可以被水中另一种离子替换,即发生离子交换。附着在岩土颗粒上的离子再次进入水中的现象称为解吸。物理吸附是可逆过程。一般而言,当水中的某种离子被吸附的同时,岩土颗粒表面也会有另一种离子解吸,所以,物理吸附只是对某些污染组分的暂时截留,不会彻底去除。物理吸附对如下污染组分具有截留的作用,如K+、Na+、Ca2+、Mg2+和一些金属离子,包括Cu、Hg、Pb、Ni、Cd、Co、Mn等,另外,对某些碳氢化合物如苯、酚、石油类产品也具有截留作用。

2.过滤

过滤是指透水介质的空隙小于固体污染物粒度的条件下,固体污染物被阻滞而不能随水流迁移的现象。能够被过滤的地下水污染物包括化学沉淀物如CaCO3、CaSO4、Fe(OH)3、Al(OH)3等,以及泥、沙、絮凝状的微生物集合体和絮凝状的有机物等悬浮或漂浮物质。显然,过滤作用是否明显,与固体污染物的粒度和透水介质的隙径有关,隙径越小,过滤作用越明显,所以,亚黏土、亚砂土要比砂砾石、裂隙、岩溶地层具有更好的防止固体污染物迁移的效果。

3.稀释

稀释是高浓度的污染水进入含水层与地下水混合,混合后地下水污染组分浓度低于原污染水,或者是已污染的地下水得到未污染水的补给(降水入渗补给或侧向径流补给),使污染组分浓度降低的过程。地下水长期观测结果表明,地表堆放污染物的地段,降水后,潜水的污染程度会增高。在地表和土壤均未被污染的地段,侧向渗流污染的潜水会因降水入渗水的掺和,污染程度降低。这些现象均与稀释有关,只不过前一种情况是污染物溶解,地下水遭到污染;后者是地下水污染浓度因稀释而降低。

(二)化学作用

化学作用包括化学吸附、溶解沉淀和氧化-还原反应三种。

1.化学吸附

化学吸附不同于物理吸附,是以化学键的方式将吸附的离子束缚,使之成为胶体结晶格架的一部分,如果水化学条件不发生明显改变,被吸附的离子不会重新返回水中,所以,化学吸附是不可逆的,可使某些污染物从水中去除。由于在实际工作中,严格区分物理吸附和化学吸附是十分困难的,所以,常将两种吸附效应一并考虑,用交换容量(CEC)来表示。交换容量是表征岩土介质吸附能力大小的一个指标。一般而言:①颗粒比表面积越大,即颗粒个体越小,交换容量也越大,所以黏粒含量高的土壤具有较强的截留污染物的能力;②岩土颗粒表面电荷的正、负性及电荷的多少与pH有关,pH低时,正的表面电荷占优势,吸附水中的阴离子,pH高时,岩土颗粒表面完全是负电荷,吸附水中的阳离子。能够被化学吸附的污染组分有Al、K、Mn、Zn、Cr、Co、Ni等金属离子,另外,化学吸附也可去除如硫磷、毒莠定、西维因、百草枯、多氯联苯等有机化合物。

2.溶解和沉淀

溶解和沉淀是污染物进入地下水和从中脱出的两种相反的化学过程。前者是使污染物从固相变为液相,后者是从液相变为固相,这两种作用既发生在某些固体污染源释放污染物的过程中,又是含水层中水-岩相互作用的一个重要方面。至于溶解和沉淀是在什么条件下会发生,需要读者参考水文地球化学的相关知识,在此不再赘述。

3.氧化-还原反应

氧化-还原反应是地下水中非常普遍的化学过程,而污染组分进入含水层后,这一过程会变得更为复杂。污染物(水)会与业已存在的天然水、岩土介质、微生物相互作用,某些物质失去电子,发生氧化反应,另外一些物质会得到电子,发生还原作用。由于电子转移和得失是同时发生的,所以称这种化学反应为氧化-还原作用。由于各种物质的氧化态还原能力不同,而且许多元素具有多种氧化态,如Fe有二价和三价,Mn有二价和四价,吸引电子的能力强弱也不同,因此,在某些条件下,有些物质或氧化态更易吸引电子,发生还原反应,相应地下水中另外一些物质会释放电子发生氧化反应。至于哪些物质以何种氧化态的形式出现在水中,则与地下水中的pH-Eh条件有关。例如Cr、As、Se在氧化条件下(Eh值较高),pH为7左右的地下水中,往往以一价或二价的阴离子形式存在,容易随水迁移,当Eh值很低时则形成难溶的硫化物沉淀。又如Fe当地下水Eh值大于0.77V,pH小于2.76时,Fe3+出现在地下水中,当pH、Eh值超出这个范围时,可能形成Fe(OH)3沉淀或转变为Fe2+。研究表明,氧化环境有利于硝化作用的形成,所以地下水中常见NO3,而Cr和一些难溶的金属硫化物可转变为易溶的硫酸盐;还原环境不利于Pb、Cd等重金属的迁移,NO3也因反硝化转为气态氮逸散。除此之外,地下水中发生的氧化还原反应几乎都需要微生物的催化。起催化作用的微生物主要是细菌,如硝化杆菌、反硝化杆菌、硫还原菌等,它们的作用是加快氧化-还原反应的进行。

(三)生物作用

除上面提到的微生物对氧化-还原反应的影响外,这里所说的生物作用主要是指微生物的降解和生物的吸纳作用。

1.生物降解

生物降解主要是微生物对天然的和人工合成的有机物的破坏或矿化作用,使复杂的有机物变为简单的有机物或者转变为无机物的过程。微生物降解可在溶解氧较多的地下水中快速进行。在缺氧条件下,有些微生物可通过对含氧化合物如NO3、SO2-4的分解,获取其中的氧生存,以完成对有机物的降解过程。生物降解的最终产物是无机盐、CO2和H2O,可以消除有机物污染的危害,但在不充分降解时,也可能会形成中间产物,成为有毒害作用的新污染物。

2.生物的吸纳

地下水是某些微生物的生存环境,地下水中许多化学组分是微生物的生长与繁殖所必需的营养物质,如N、P、K、Ca、Mg、Na、S、Cl等。另外,有些微量元素如Cu、Zn、Cr、I、Co等,它们对调节生物的生理机能也起着重要作用。所以,当地下水的污染组分中含有这些物质时,微生物的存在将有助于减轻污染程度。

⑺ 核辐射污染物的迁移

固态、液态或气态放射性核素不仅存在于土壤和水体,而且也存在于大气。

大气中的核素,绝大部分被气溶胶俘获,形成放射性气溶胶,漂浮在大气中。大气气溶胶主要包括微尘、有机碳化合物微粒和溶态雾。核爆炸形成的大量放射性物质,随高温气团上升至对流层顶部,然后随湿度下降形成放射性气溶胶。由大地析出到大气的氡及其子体,通过扩散或静电吸附被大气气溶胶捕获也形成放射性气溶胶。根据观测,放射性核素大多被粒径为0.01~10μm的大气气溶胶所捕获。

核电站,核废物处置中心,工业核材料和研究中心,铀矿山以及化石燃料燃烧等,也向大气中释放放射性气溶胶。对切尔诺贝利核电厂事故释放的放射性核素103Ru、106Ru、106Rh、131I、132Te、132I、134Cs、137Cs和99Mo-99Tcm140Ba-140La气溶胶进行的粒度分布测定发现,其中50%~80%的气溶胶粒径小于1.1μm。

这些气溶胶,随气流迁移,一部分在空中成为雨、雪的凝结核心,降落到地面;也有一部分是干沉降到地面。

沉降到地面的放射性物质与地面的放射性物质一起,一部分进入水体,一部通过蒸发和风化作用,重新进入大气。

经研究了解到在大气与海洋界面附近,存在有机物浓集过程,有机物质与放射性核素形成有机络合物存在于海水中,也有少数以离子形式存在。表9-4-1为几种放射性核素在海水中的存在形态。铀呈络合离子,镭呈离子形态。

表9-4-1 几种放射性物质在海水中的形态

放射性物质在海洋中平行迁移,速度是比较快的。垂直分布反映了核素在不同浓度的海水中化学形态的变化。例如,137Cs和90Sr,在海水表层呈溶解状态存在,迁移扩散速度很快;在1500~2000m的深层,海水中的137Cs和90Sr浓度大大降低,仅为表层的1/10~1/140。因为137Cs和90Sr在深层海水中大部分转变为颗粒状态,而迅速沉降;也有一小部分重新溶解于水。原因是不同浓度海水中氧化、还原条件发生变化。

土壤层中地下水面以上称为包气带,这里的土壤孔隙没有完全被水充填,存在着大量空气。地下水面之下称包水带,这里的孔隙全部被水充填。大气沉降的放射性核素以及向地面排放的核素都首先进入包气带,世界各国也都在这一带内埋置低放射性废物,铀矿山的尾矿淋滤物也在这一带内。包气带的上部是植物生长的土壤水带,有些放射性核素,被植物吸收,有些通过包气带进入地下水。

土壤中的次生矿物和腐殖质多以胶体颗粒的形态存在,具有较大的表面能和吸附性能,产生的交换吸附是影响放射性物质在土壤中迁移的物理化学过程。以溶液形式进入土壤中的放射性核素,因阳离子交换作用而吸附于土壤颗粒表面,以氧化物或氢氧化物的形态沉淀,或与土壤中有机物螯合。土壤中这三种形态的放射性物质状态,决定其在土壤中的迁移能力大小和被植物吸收的程度。

一般情况下,土壤中放射性核素,凡是以阳离子形式存在的容易被植物根系所吸收,都能在植物中检测到。

土壤中的氧化剂为游离氧,还原剂主要是有机质。富含游离氧时土壤具有较高的氧化性,含氧量低而有机质含量高的土壤则具有还原性。土壤的氧化还原环境会改变放射性核素的价态从而改变其吸附行为。

镭在土壤中,一般以Ra2+离子形态存在,因离子交换而被土壤颗粒表面吸附。当土壤中存在

等无机阴离子时,则会形成难溶镭盐,从而降低被土壤吸附固着能力。铀可与

形成络阴离子,不易被土壤吸附,增加其在土壤中迁移的可能性。

土壤中含有多种常量及微量元素,可成为放射性核素的天然载体。对土壤颗粒表面的吸附,具有某种单键及稀释作用。元素载体可以是同位素载体,如稳定Sr对90Sr;稳定Fe对55Fe;稳定Zr对65Zn;稳定I对129I等。也可是有亲和力的非同位素载体,如稳定K对137Cs;稳定Ca对90Sr和226Ra等。在有机质含量高的土壤中,Ca含量增高,可明显降低其对90Sr的吸附。因为有机质能优先吸附Ca2+,更多地占据了颗粒表面。

在地下水中放射性核素,主要是三种形态,即溶解状态的无机离子、溶存状态的有机化合物和胶体。表9-4-2为铀在地下水中的存在状态。

表9-4-2 地下水中铀的存在形态

放射性核素在地下水中迁移,一般可分为两个阶段。首先是岩石、矿物或固体废物中的放射性核素在溶解、淋滤、扩散、射气和反冲作用下进入地下水,在地下水中富集。水的溶解作用对岩石、矿物或固体废物中放射性核素向地下转移,起着决定性作用。第二阶段是地下水携带的放射性核素随着地下水的运移而迁移。岩石土壤的渗透性,结构、构造、断层裂隙以及地下的氧化还原环境和酸碱度变化,起着决定性作用。

⑻ 有机污染物在水环境中的迁移转化与哪些因素有关

有机污染物在水体中的迁移转化主要是由自身的理化性质与水环境性质共同决定,其中与溶解性有机质的相互作用起着重要的作用.有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和生物降解作用等过程进行迁移转化.
分配理论:吸着(sorption)指有化合物在土壤(沉积物)中的吸着存在,可以用二种机理来描述有机污染物和土壤质点表面间物理化学作用的范围.
吸附作用(adsorption)
在非极性有机溶剂中,土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用,或干土壤矿物质对有机化合物的表面吸附作用.前者靠范德华力,后者是化学键力,如氢键、离子偶极键、配位键、π键等.
分配作用(partition):在水溶液中,土壤有机质对水体中的有机污染物的溶解作用,而且在溶质的整个溶解范围内吸附等温线都是线性的,与表面吸附位无关,只与有机化合物的溶解度有关.
光解作用
有机化合物本身直接吸收了太阳能而进行分解反应
水体中存在的天然物质(如腐殖质等)被阳光激发,又将其激发态的能量转移给化合物而导致的分解反应
光氧化反应:天然物质被辐照而产生自由基或纯态氧(又称单一氧)等中间体,这些中间体又与化合物作用而生成转化的产物
生物降解作用
生长代谢 Growth metabolism
有毒有机物作为微生物培养的唯一碳源,使有毒有机物进行彻底的降解或矿化,因而是解毒生长基质
共代谢 Cometabolism
某些有机物不能作为微生物培养的唯一碳源,必须有另外的化合物提供微生物碳源或能源,该有机物才降解

⑼ 有机污染物在土壤中的迁移过程包括哪些途径

有机污染物包括多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、有机农药等,它们在土壤中的迁移过程主要以扩散和质体流动的方式进行。
扩散是由于热能引起的分子不规则运动,从高浓度区域向低浓度区域迁移,可以是气态扩散,也可以是非气态(如土壤溶液中、气-液、气-固界面等)。
质体流动是水或土壤颗粒物或二者共同作用导致的污染物迁移。有机污染物溶于水中或被吸附在颗粒表面,随水或土壤颗粒发生运动。

⑽ 污染物在水体中的迁移转化有哪些主要方式

这个问题很复杂,我不是搞污染物研究的但是我以自己学到的东西简单阐述一下
1首先污染物进入水体沿着横向,纵向,以及垂向都有一个稀释作用,这个可以说是比较主要的一个方式了
2絮凝作用,这个主要是对于一些较大的颗粒物或者类似胶体的物质而言,在絮凝成大颗粒后,可以在水中有一个沉淀作用
3粒径大于一定程度的颗粒物可以直接沉降,这与流速,颗粒的密度等等均有一定关系
4底泥的吸附作用,底泥具有很强的吸附作用,能够富集很多重金属离子和有机物,以及一部分N和P实际上有时候底泥的搅动也会很大程度上影响水体中N和P的含量,底泥的检测也是河道监测的一项重要内容
5络合作用 一些水体中的金属离子能够与水中的腐殖质等发生络合作用,生成比较稳定的大分子物质
不光腐殖质,其他很多物质在水中都具有螯合能力,与之类似的还有离子交换作用
6富集作用 主要是一些重金属在生物(如鱼类,和水生植物)中的贮存作用,一旦富集,就很难通过生物代谢排出体外
7微生物的氧化分解代谢 主要是针对能降解的大分子有机物,一般来说包括生物吸附和生物转化两部分。详情可以参考相关的书籍
8沿水流的稀释作用 这主要是针对不可生物降解的一些大分子有机物
9化学反应 污染物质在水中可以发生一些化学变化生成其他的物质,光化学,电化学等等
10逸散作用 实际上这个说法不恰当,有一部分物质是由于蒸发逸散到空气中,有一部分污染物的去除实际上是通过化学反应如反硝化生成N,以及反硫化作用H2S
11土壤的渗滤 水体与土壤紧密连接,土壤会截留一部分污染物,也有一部分会随着过滤水进入到地下水中
我简单就说这么多 这只是我想得出来的实际上会用好多

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